RU152167U1

RU152167U1 - CABINET FOR EQUIPMENT THERMAL REGULATION

Info

Publication number: RU152167U1
Application number: RU2014135042/07U
Authority: RU
Inventors: Виктор Юрьевич Иванов; Андрей Анатольевич Колесников; Игорь Всеволодович Манько; Дмитрий Николаевич Тутынин; Евгений Владимирович Шабуров; Олег Александрович Казанцев
Original assignee: Открытое акционерное общество "МОРИОН"
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2015-05-10

Abstract

Шкаф для терморегуляции оборудования, содержащий корпус, теплообменный элемент, управляемый контроллером, воздуховод, отличающийся тем, что входные и выходные отверстия теплообменного элемента расположены внутри шкафа, воздуховод выполнен в виде трубы, верхний конец которой присоединен к входному отверстию теплообменного элемента, а нижний свободный конец расположен около нижней поверхности шкафа.Cabinet for thermoregulation of equipment, comprising a housing, a heat exchanger element controlled by a controller, an air duct, characterized in that the inlet and outlet openings of the heat exchange element are located inside the cabinet, the air duct is made in the form of a pipe, the upper end of which is connected to the inlet of the heat exchange element, and the lower free end located near the bottom of the cabinet.

Description

Полезная модель относится к устройству терморегуляции, в частности к климатическому шкафу для терморегуляции оборудования. Может использоваться в шкафах, установленных на открытом воздухе.The invention relates to a thermoregulation device, in particular to a climate cabinet for thermoregulating equipment. It can be used in cabinets installed outdoors.

Известна система охлаждения компьютерного оборудования по патенту на полезную модель RU 94791, H05K 7/20, G12B 15/02, 2010, включающая стойки с информационно-технологическим оборудованием. Стойки размещены в помещении, которое содержит экран, разделяющий помещение на «холодный» и «горячий» коридоры. Вентиляторы охлаждения забирают воздух из «горячего» коридора и через окна в экране выбрасывают охлажденный воздух в «холодный» коридор. Для равномерного поступления горячего воздуха на вентиляторы охлаждения, воздушные потоки в «горячем» коридоре перемешиваются при помощи вентиляторов, расположенных на двух противоположных стенах коридора сверху и снизу. Такие же вентиляторы имеются и в «холодном» коридоре. Недостатком данного технического решения является необходимость установки большого числа вентиляторов, что усложняет конструкцию системы.Known cooling system for computer equipment according to the patent for utility model RU 94791, H05K 7/20, G12B 15/02, 2010, including racks with information technology equipment. The racks are placed in a room that contains a screen dividing the room into “cold” and “hot” corridors. Cooling fans take air from the "hot" corridor and through the windows in the screen they discharge the cooled air into the "cold" corridor. For a uniform flow of hot air to the cooling fans, the air flows in the “hot” corridor are mixed with the help of fans located on two opposite walls of the corridor above and below. The same fans are available in the "cold" corridor. The disadvantage of this technical solution is the need to install a large number of fans, which complicates the design of the system.

Известно техническое решение по патенту RU 108263 «Радиоэлектронный блок с системой охлаждения» H05K 7/20, 2011. Радиоэлектронный блок содержит систему охлаждения корпуса, включающую входное отверстие для воздуха и выходное. Охлаждающий воздух делится на потоки посредством модулей с тепловыделяющими элементами. Малогабаритные тепловыделяющие элементы объединены в микроблок с заливкой теплопроводным компаундом. Радиоэлектронный блок содержит воздуховоды, выполненные в виде радиаторов, размещенные в отверстиях печатной платы, при этом внешняя поверхность воздуховодов контактирует с теплопроводным компаундом, а внутренняя поверхность воздуховодов контактирует с воздушным потоком. Недостатки данного технического решения заключается в отсутствии возможности выравнивания температуры в различных частях блока и настройки охлаждающего воздуха на определенную температуру, а также в сложности конструкции системы охлаждения.A technical solution is known according to patent RU 108263 "Radio-electronic unit with a cooling system" H05K 7/20, 2011. The radio-electronic unit contains a housing cooling system including an air inlet and an outlet. Cooling air is divided into flows through modules with fuel elements. Small-sized fuel elements are combined into a microblock with filling with a heat-conducting compound. The electronic unit contains air ducts made in the form of radiators located in the holes of the printed circuit board, while the outer surface of the ducts is in contact with the heat-conducting compound, and the inner surface of the ducts is in contact with the air stream. The disadvantages of this technical solution is the lack of equalization of temperature in various parts of the unit and the adjustment of cooling air to a specific temperature, as well as the complexity of the design of the cooling system.

Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является изобретение по авторскому свидетельству SU 1412020, «Шкаф для охлаждения блоков радиоэлектронной аппаратуры» H05K 7/20, H01L 23/34, 1988. Шкаф содержит вентиляторы, теплообменник в виде зигзагообразных трубопроводов, расположенных на стенках шкафа, и радиоэлектронные блоки. Стенки шкафа выполнены полыми и имеют внутреннюю и внешнюю поверхности, между которыми расположены перегородки, образующие воздуховодные каналы. Охлаждающий воздух снизу при помощи вентиляторов входит во внутренний объем шкафа, пройдя через всю зону шкафа, воздух нагревается и поступает в полость верхней стенки, а затем проходит в воздуховодные каналы. В воздуховодных каналах воздух охлаждается за счет теплообмена со стенками, охлажденными проходящей по трубопроводу холодной жидкостью. Затем охлажденный воздух вновь поступает во внутренний объем шкафа. Недостатком данного технического решения является сложная система охлаждения воздуха, требующая обеспечения циркуляции жидкости и охлаждения жидкости внешним теплообменным контуром, расположенным вне шкафа. Также недостатком является низкая эффективность охлаждения оборудования посредством вентиляторов, так как установленное в шкафу оборудование препятствует прохождению охлаждающего воздуха, вследствие чего образуются непродуваемые зоны и встречные воздушные потоки.The closest analogue of the claimed technical solution is the invention according to the copyright certificate SU 1412020, "Cabinet for cooling blocks of electronic equipment" H05K 7/20, H01L 23/34, 1988. The cabinet contains fans, a heat exchanger in the form of zigzag ducts located on the walls of the cabinet, and electronic blocks. The walls of the cabinet are hollow and have an inner and outer surface, between which there are partitions that form air ducts. The cooling air from below through the fans enters the internal volume of the cabinet, passing through the entire zone of the cabinet, the air heats up and enters the cavity of the upper wall, and then passes into the air ducts. In the air ducts, the air is cooled by heat exchange with the walls cooled by a cold liquid passing through the pipeline. Then, the cooled air enters the interior of the cabinet again. The disadvantage of this technical solution is the complex air cooling system, which requires the circulation of the liquid and the cooling of the liquid by an external heat exchange circuit located outside the cabinet. Another disadvantage is the low efficiency of cooling equipment by means of fans, since the equipment installed in the cabinet prevents the passage of cooling air, as a result of which windproof zones and oncoming air flows are formed.

Техническая задача заявляемой полезной модели - повышение эффективности работы шкафа для терморегуляции оборудования.The technical task of the claimed utility model is to increase the efficiency of the cabinet for thermoregulation of equipment.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является равномерное обеспечение требуемой температуры воздуха по всему объему шкафа.The technical result of the claimed utility model is the uniform provision of the required air temperature throughout the entire cabinet.

Технический результат достигается за счет того, что шкаф для терморегуляции оборудования, содержащий корпус, теплообменный элемент, управляемый контроллером, воздуховод, характеризуется тем, что входные и выходные отверстия теплообменного элемента расположены внутри шкафа, воздуховод выполнен в виде трубы, верхний конец которой присоединен к входному отверстию теплообменного элемента, а нижний свободный конец расположен около нижней поверхности шкафа.The technical result is achieved due to the fact that the cabinet for thermoregulation of the equipment, comprising a housing, a heat exchange element controlled by a controller, an air duct, is characterized in that the inlet and outlet openings of the heat exchange element are located inside the cabinet, the air duct is made in the form of a pipe, the upper end of which is connected to the input the opening of the heat exchange element, and the lower free end is located near the lower surface of the cabinet.

Данный технический результат обеспечивается за счет того, что воздуховод, закрепленный одним концом на теплообменном элементе позволяет разделять воздушные потоки идущие на радиатор и потоки идущие с радиатора, тем самым исключается смешивание воздушных потоков и обеспечивается поддержание заданной температуры воздуха по всему объему шкафа. Наличие воздуховода устраняет необходимость установки нескольких вентиляторов внутри шкафа, действие которых вызывает встречные воздушные потоки и создает непродуваемые зоны, таким образом, достигается упрощение конструкции и повышение эффективности работы устройства.This technical result is achieved due to the fact that the air duct, fixed at one end to the heat exchange element, allows you to separate the air flow going to the radiator and the flow coming from the radiator, thereby eliminating the mixing of air flow and maintaining the desired air temperature throughout the cabinet. The presence of the duct eliminates the need to install several fans inside the cabinet, the action of which causes oncoming air flows and creates windproof zones, thus, simplifying the design and increasing the efficiency of the device.

Радиатор может работать как в режиме обогрева, так и в режиме охлаждения оборудования, в зависимости от условий окружающей среды. Воздуховод выполнен в виде гофрированной алюминиевой трубы, покрытой воздухонепроницаемым материалом.The radiator can operate both in heating mode and in equipment cooling mode, depending on environmental conditions. The air duct is made in the form of a corrugated aluminum pipe coated with an airtight material.

На фигуре 1 представлен разрез шкафа с оборудованием.The figure 1 shows a section of a cabinet with equipment.

Устройство содержит корпус шкафа 1, с оборудованием 2, терморегулирующий элемент 3, воздуховод 4, контроллер 5.The device comprises a cabinet body 1, with equipment 2, a temperature control element 3, an air duct 4, a controller 5.

Устройство работает следующим образом. При изменении температуры оборудования 2, расположенного в корпусе шкафа 1, ниже или выше требуемого значения, контроллер 5 приводит в действие теплообменный элемент 3, например, термоэлектрическую сборку на элементах Пельтье (далее термоэлектрическая сборка). Термоэлектрическая сборка состоит из элементов Пельтье и двух радиаторов, размещенных один снизу, второй сверху от элементов Пельтье. Термоэлектрическая сборка связана с термоконтроллером и термодатчиком. Для терморегуляции шкафа используют только нижний радиатор, обращенный внутрь шкафа, верхний радиатор заглушают. Воздух, находящийся внутри корпуса шкафа 1 проходит по воздуховоду 4, куда засасывается вентилятором, установленным на нижнем радиаторе и, пройдя через термоэлектрическую сборку, достигает требуемой температуры, затем через выходные отверстия выдувается во внутреннюю полость корпуса шкафа 1. Пройдя через весь шкаф и стабилизировав температуру оборудования 2, воздух вновь поступает в воздуховод 4.The device operates as follows. When the temperature of the equipment 2 located in the cabinet 1 is changed below or above the required value, the controller 5 activates the heat exchange element 3, for example, a thermoelectric assembly on Peltier elements (hereinafter thermoelectric assembly). The thermoelectric assembly consists of Peltier elements and two radiators, one located at the bottom, the second at the top of the Peltier elements. The thermoelectric assembly is connected to a temperature controller and a temperature sensor. For thermoregulation of the cabinet, only the lower radiator facing the inside of the cabinet is used, the upper radiator is drowned. The air inside the cabinet 1 passes through the duct 4, where it is sucked in by a fan installed on the lower radiator and, after passing through the thermoelectric assembly, reaches the required temperature, then it is blown through the outlet openings into the internal cavity of the cabinet 1. After passing through the entire cabinet and stabilizing the temperature equipment 2, the air again enters the duct 4.

Таким образом, полезная модель позволяет осуществлять равномерную терморегуляцию шкафа по всему объему.Thus, the utility model allows for uniform temperature control of the cabinet throughout the volume.

Claims

Cabinet for thermoregulation of equipment, comprising a housing, a heat exchange element controlled by a controller, an air duct, characterized in that the inlet and outlet openings of the heat exchange element are located inside the cabinet, the air duct is made in the form of a pipe, the upper end of which is connected to the inlet of the heat exchange element, and the lower free end located near the bottom of the cabinet.